高中物理利用传感器制作简单的自动控制装置试题

下列说法正确的是（   ） （填正确答案标号．选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．机械波的振幅与波源无关

B．机械波的传播速度由介质本身的性质决定

C．一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，波长变短

D．利用紫外线可以进行电视机等电器的遥控

E．在双缝干涉现象里，把入射光由红光换成紫光，相邻两个明条纹间距将变窄

在如图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），R₁．R₂为定值电阻，R₃为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表．若将照射R₃的光的强度减弱，则（ ）

A．电压表的示数变大	B．小灯泡消耗的功率变大
C．通过R2的电流变小	D．电源内阻的功率变小

如图（a）所示，“”形木块放在光滑水平地面上，木块水平表面AB粗糙，光滑表面BC与水平面夹角为θ=37°．木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值；当力传感器被拉时，其示数为负值．一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图（b）所示．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²．求：

（1）斜面BC的长度；
（2）滑块的质量；
（3）运动过程中滑块发生的位移．

如图甲所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R₂为半导体热敏材料制成的传感器，其电阻R₂随温度t变化的图线如图乙所示．电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器．当传感器R₂所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是（ ）

A．I变大，U变大

B．I变小，U变小

C．I变小，U变大

D．I变大，U变小

如图甲所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R₂为半导体热敏材料制成的传感器，其电阻R₂随温度t变化的图线如图乙所示．电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器．当传感器R₂所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是（ ）

A．I变大，U变大	B．I变小，U变小
C．I变小，U变大	D．I变大，U变小

热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，其电阻R随温度t变化的图线如图甲所示。如图乙所示电路中，热敏电阻R_t与其它电阻构成的闭合电路中，当R_t所在处温度升高时，两电表读数的变化情况是（    ）

A．A变大，V变大；

B．A变大，V变小；

C．A变小，V变大；

D．A变小，V变小。

电阻率往往随温度的变化而变化。半导体的电阻率随温度的升高而减小，经常利用半导体的这一特性来制作传感器，如图所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R₃为用半导体热敏材料制成的传感器。值班室的显示器为电路中的电流表，a、b之间接报警器。当传感器R₃所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是

A．I变大，U变大	B．I变大，U变小
C．I变小，U变小	D．I变小，U变大

图甲为竖直放置的离心轨道，其中圆轨道的半径r＝0.10 m，在轨道的最低点A和最高点B各安装了一个压力传感器(图中未画出)，小球(可视为质点)从斜轨道的不同高度由静止释放，可测出小球在轨道内侧通过这两点时对轨道的压力F_A和F_B。(g取10 m/s²) 。

（1）若不计小球所受阻力，且小球恰能过B点，求小球通过A点时速度v_A的大小。
（2）若不计小球所受阻力，小球每次都能通过B点，F_B随F_A变化的图线如图乙中的a所示，求小球的质量m。
（3）若小球所受阻力不可忽略，F_B随F_A变化的图线如图乙中的b所示，求当F_B＝6.0 N时，小球从A点运动到B点的过程中损失的机械能。

某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a－F图象。

（1）图象不过坐标原点的原因是__________________________；
（2）本实验中是否仍需要细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量________(填 “是”或“否”)；
（3）由图象求出小车和传感器的总质量为________kg。

传感器是一种采集信息的重要器件，如图是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，那么(  )

A．当F向上压膜片电极时，电容将减小

B．当F向上压膜片电极时，电容将增大

C．若电流计有示数，则压力F发生变化

D．若电流计有示数，则压力F不发生变化

某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图2所示的a﹣F图象．

（1）图线不过坐标原点的原因是      ；
（2）本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量      （填“是”或“否”）；
（3）由图象求出小车和传感器的总质量为       kg．（保留1位有效数字）

现代汽车在制动时，有一种ABS系统，它能阻止制动时车轮抱死变为纯滑动．这种滑动不但制动效果不好，而且易使车辆失去控制．为此需要一种测定车轮是否还在转动的装置．如果检测出车辆不再转动，就会自动放松制动机构，让轮子仍保持缓慢转动状态．这种检测装置称为电磁脉冲传感器，如图甲，B是一根永久磁铁，外面绕有线圈，它的左端靠近一个铁质齿轮，齿轮与转动的车轮是同步的．图乙是车轮转动时输出电流随时间变化的图象．

（1）说明为什么有电流输出？
（2）若车轮转速减慢了，图象会变成怎样？（画在图乙上）

下列关于传感器的说法正确的是（ ）

A．话筒是一种常用的传感器，其作用是将电信号转换为声音信号

B．在天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中只有声音传感器

C．光敏电阻能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化

D．电子秤中所使用的测力装置是温度传感器

某同学设计了如图甲所示的装置来探究小车的加速度与所受合力的关系，将装有力传感器的小车放置于水平长木板上，缓慢向小桶中加入细砂，直到小车开始运动为止，记下传感器的最大示数，以此表示小车所受摩擦力的大小，再将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数。

（1）接通频率为50Hz的交流电源，释放小车，打出如图乙所示的纸带，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量处相邻计数点之间的距离，则小车加速度a=_________（保留两位有效数字）；
（2）改变小桶中砂的重力，多次重复实验，记下小车加速运动时传感器的示数，获得多组数据，描绘小车加速度a与合力F（）的关系图像，不计纸带与计时器间的摩擦，下列图像中正确的是_____。

（3）同一实验中，小车加速度运动时传感器示数与小车释放前传感器示数的关系是____（选填“>”“=”“<”）。
（4）关于该实验，下列说法中正确的是

A．小车和传感器的总质量应远大于小桶和细砂的总质量

B．实验中需要将长木板右端垫高

C．实验中需要测出小车和传感器的总质量

D．用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据

有一种测量人体重的电子秤，其原理如图虚线内所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R（是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器）、显示体重的仪表G（实质是理想电流表）。设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3A，电源电动势为12V，内阻为2Ω，电阻R随压力变化的函数式为R=30-0.02F（F和R的单位分别是N和Ω）。下列说法正确的是（   ）

A．该秤能测量的最大体重是1400N

B．该秤能测量的最大体重是1300N

C．该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表G刻度盘0.375A处

D．该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表G刻度盘0.400A处